Військово-технічний збірник

Прогнозування виявлення парів вибухових речовин у місцях встановлення внп на основі математичної моделі

пт, 31 тра 2024 00:00:00 +0300

Більшість досліджень за даною тематикою зосереджено навколо технологічної розробки пристроїв, здатних ефективно виявляти міни у вибраній точці в межах території, тоді як сама стратегія швидкого пошуку, безпомилкового виявлення та досліджень у цьому напрямку недостатньо вивчена. Розробка нових технологій пошуку, виявлення та розмінування є досить складною через різноманіття рельєфу та умов довкілля, де встановлюються міни, а також через велику лінійку типів мін. Тому питання пошуку відповідних способів, методик, датчиків (сенсорів) для виявлення вибухонебезпечних предметів на місцевості та моделі прогнозування наявності парів вибухових речовин як в ґрунті, так і в повітрі навколо мін чи вибухонебезпечних предметів залишається доволі актуальним. Мета дослідження – обґрунтування математичної моделі для прогнозування виявлення парів вибухових речовин у місцях встановлення мін та вибухонебезпечних предметів. Для досягнення поставленої мети необхідно проаналізувати процеси, що впливають на міграцію (транспортування) вибухових речовин у ґрунтах; побудувати математичну модель залежності концентрації випарів вибухових речовин від відстані до джерела та часу, обґрунтувати коректність отриманого розв’язку на прикладах. У роботі проаналізовано властивості (характеристики) вибухових речовин та процеси, що впливають на їхнє поширення на горизонтальній площині за умови наземного встановлення міни. Встановлено, що важливою характеристикою, яка впливає на потік хімічних сигнатур вибухових речовин на поверхні ґрунту, є константа її розподілу ґрунту та повітря, а найбільша маса характерних хімічних речовин для виявлення мін буде присутня на поверхні ґрунту, а не в повітрі над нею. Модель для прогнозування виявлення концентрації вибухових речовин на межі ґрунт-повітря потенційно може бути використана в поєднанні з концентрацією парової фази, виявленою датчиками (сенсорами), для зворотного розрахунку глибини встановлення міни та висоти сканування хімічним датчиком. Отримані результати можуть бути використані для дослідження наступної математичної моделі, що описуватиме наявність вибухових речовин у повітрі в місці встановлення міни чи поблизу вибухонебезпечних предметів.

Застосування методів математичного моделювання оптимізації складу композитних покриттів для захисту від високоточної зброї з лазерним наведенням

Руслан Філіпсонов , Олена Аксіментьєва , Сергій Малинич , Руслан Кузьменко — пт, 31 тра 2024 00:00:00 +0300

Розроблено композитні покриття для підвищення захисту озброєння та військової техніки від дії високоточної зброї з лазерним наведенням. З метою оптимізації складу покриттів використані методи математичного моделювання, що дало змогу отримати математичний опис процесів формування композитних покриттів в оптимальній області концентрації компонентів. Отримані математичні моделі були використані для аналізу впливу окремих факторів на експлуатаційні властивості покриттів та покращити їх захисні властивості.

Визначення оптимального значення умовного дирекційного кута напрямку ділянки для вивірення візирного пристрою

Роман Сергієнко , Павло Перій — пт, 31 тра 2024 00:00:00 +0300

Автономна навігаційна апаратура, незалежна від прийому супутникових навігаційних сигналів, є необхідною альтернативою для супутникових та псевдо-супутникових засобів навігації. У цій роботі досліджено похибки визначення вихідного дирекційного кута поздовжньої осі машини при проведенні вивірень візирного пристрою та оцінено їх вплив на точність підготовки даних для стрільби наземної артилерії. Візирний пристрій є необхідним функціональним пристроєм для визначення дирекційного кута поздовжньої осі машини та передачі орієнтування за допомогою курсової системи навігаційної апаратури. Результатом вивірення візирного пристрою є визначення кута непаралельності оптичної осі цього візирного пристрою до поздовжньої осі машини, яке проводять на ділянці для вивірень. У роботі доведено, що вибір умовного дирекційного кута напрямку ділянки для вивірень 60-00 є оптимальним з огляду на мінімізацію впливу похибок читання відліків з лічильників координатора, які у свою чергу використовуються при вивіренні візирного пристрою. Також обґрунтовано необхідність врахування значення дирекційного кута поздовжньої осі машини для типів автономної навігаційної апаратури, які використовують акселерометри для визначення положення машини і наступного обчислення дирекційного кута поздовжньої осі машини.

Когнітивна модель організації протидії негативним тенденціям безпекового середовища, спрямованим на порушення сталого розвитку вибраної країни-мішені

Володимир Богданович, Віктор Муженко, Андрій Цибізов — ср, 10 лип 2024 00:00:00 +0300

Представлено спрощену когнітивну модель організації протидії негативним тенденціям воєнно-політичної і геополітичної обстановки (безпекового середовища) з боку недружніх держав, які у подальшому можуть перерости у загрози воєнного характеру або порушити сталий розвиток держави-мішені, і навіть спровокувати збройну агресію проти неї. Розроблена когнітивна модель організації ранньої протидії негативним тенденціям безпекового середовища з боку недружніх держав базується на відомих технологіях когнітивного та математичного моделювання, експертного оцінювання, прогнозування та аналізу ієрархій. Когнітивна модель дозволяє в системі забезпечення національної безпеки вирішити проблему раннього виявлення негативних явищ і тенденцій, які у подальшому можуть перевести її в стан хаосу. Особливістю когнітивної моделі є виявлення груп основних і опосередкованих факторів, які можуть посилювати негативну тенденцію, що розглядається, оцінювання рівнів ризиків факторів, за допомогою яких проводиться оцінювання (прогнозування) інтегральних рівнів ризиків порушення сталого розвитку держави, створюваних у вибраних сферах національної безпеки конкретною негативною тенденцією. Когнітивна модель передбачає експертне прогнозування порогового рівня ризику введення кризового стану і, у разі його досягнення хоча б в одній сфері, введення у цій сфері національної безпеки режиму антикризового управління. У інших випадках завдяки впровадженому зворотному зв'язку модель реалізує контрольоване зниження впливу виявлених негативних тенденцій безпекового середовища до нормативно визначеного в правовому просторі держави-мішені рівня.

Порівняльний аналіз засобів аерозольного маскування, які знаходяться на озброєнні у Збройних Силах України та армій західних країн - партнерів

Ігор Танцюра , Олексій Клімов , Олег Стаховський , Сергій Гузенко — пт, 31 тра 2024 00:00:00 +0300

У роботі представлено аналіз засобів аерозольного маскування, які дозволяють застосувати аерозолі та дозволяють створити завіси, що ускладнюють або зовсім виключають прицільне застосування високоточної зброї. Аналіз останніх збройних конфліктів показує, що в умовах аерозольного маскування ефективність застосування звичайних боєприпасів знижувалась у 8−12 разів. При цьому особливо зменшувався відсоток ураження броньованих цілей. Також доцільно застосовувати аерозольні завіси для захисту від дронів і керованих боєприпасів із лазерними і тепловізорними системами наведення. В даний час військові фахівці часто підкреслюють зростаючу роль і значення маскування військ та об’єктів для досягнення успіху при веденні бойових дій в сучасних умовах. Це визначено, перш за все, появою нових засобів розвідки і спостереження, а також зразків високоточної керованої зброї, які працюють у різних спектрах випромінювання, що створює додаткові труднощі в плані введення противника в оману і зниження своїх втрат в бойовій техніці, особового складу у разі її застосування. В умовах продовження реформування Збройних Сил України особливої уваги та актуальності заслуговують проблеми зниження помітності військ, їх захисту від вогневого впливу будь-якого виду зброї противника, і насамперед, від високоточних засобів ураження.

Засоби аерозольного маскування, які знаходяться на озброєнні у Збройних Силах України, є морально застарілими та не відповідають сучасним вимогам щодо маскування. Аерозольні генератори, які знаходяться на озброєнні армій західних країн-партнерів, забезпечують широкоспектральне маскування, але є високовартісними. Тому виникає потреба у пошуку рішень щодо маловитратного удосконалення аерозольних генераторів ЗС України.

Оцінювання складності набору вхідних даних для системи комп’ютерного зору

Сергій Цибуля , Володимир Тимчук , Артем Волокита — пт, 31 тра 2024 00:00:00 +0300

Стаття розглядає актуальну проблематику використання нейронних мереж у розробці систем комп’ютерного зору військового призначення, з акцентом на аналіз наборів вхідних даних (датасетів). Метою статті є розроблення способу оцінювання складності наборів даних, що базується на розмірах і якості вхідних зображень, та рівні й структурі їх анотації. Застосування попереднього оцінювання складності датасетів дозволить аналізувати вплив зазначених властивостей вхідних даних на тривалість тренування, розхід апаратних ресурсів та загальну ефективність моделей комп’ютерного зору, призначених для виявлення та ідентифікації замаскованих об’єктів.

Для досягнення поставленої мети у дослідженні були застосовані методики аналізу внутрішньої структури та властивостей датасетів, включно з аналізом якості зображень, розмірів, різноманітності об’єктів та складності анотацій. Отримані результати демонструють прямий зв’язок між складністю датасетів і ефективністю тренування моделей, виявляючи ключові параметри, що впливають на точність та швидкість навчання.

Особливу увагу у дослідженні приділено розробці універсального способу оцінювання складності датасетів, що дозволяє об’єднати різноманітні параметри в єдиний кількісний показник. Цей підхід не тільки сприяє глибшому аналізу впливу характеристик датасетів на процес навчання, але й дозволяє прогнозувати витрати обчислювальних ресурсів. Теоретичне значення роботи полягає у формуванні цілісного уявлення про фактори, що впливають на ефективність машинного навчання у сфері комп’ютерного зору для військового застосування. Практична значущість розкривається через можливість використання результатів для оптимізації розробки та тренування нейронних мереж, націлених на підвищення ефективності військових систем розпізнавання.

Результати дослідження надають внесок у розвиток теорії та практики створення систем комп’ютерного зору, пропонуючи інструментарій для ефективнішого вибору або створення датасетів з урахуванням вимог військово-технічних завдань. У подальших дослідженнях планується розширити використання запропонованого показника на різноманітних типах датасетів та архітектурах нейронних мереж, що має сприяти універсальності та масштабованості запропонованого підходу для оцінювання складності датасетів.

Метод обґрунтування вимог до метрологічного забезпечення поточного ремонту військової техніки зв'язку

Лев Сакович , Євген Рижов , Яна Курята , Олександр Бабій , Микола Швець — пт, 31 тра 2024 00:00:00 +0300

Військова техніка зв'язку належить до багаторежимних об'єктів зі змінною структурою, що суттєво впливає на її надійність. Але цю обставину не враховують існуючі методики розробки метрологічного забезпечення поточного ремонту. Тому запропоновано удосконалений метод, який на відміну від відомих враховує не тільки можливість зміни структури військової техніки зв'язку під час використання за призначенням, а і наявність скритих дефектів у непрацюючій частині об'єкта. Це дозволяє отримувати об'єктивну оцінку часткових і комплексних показників надійності під час проєктування перспективних зразків військової техніки зв'язку та їх дослідної експлуатації, а також обґрунтовано отримувати мінімально необхідні показники метрологічного забезпечення для задоволення вимог щодо надійності. Отримано нові функціональні залежності показників надійності від умов поточного ремонту і формалізований алгоритм вибору засобів вимірювальної техніки. Наведений приклад використання запропонованих пропозицій і кількісно оцінений ефект від їх впровадження. Застосування запропонованого методу не потребує додаткових економічних витрат для реалізації і дозволяє забезпечити вимоги щодо середнього часу відновлення військової техніки зв'язку при її поточному ремонті з використанням засобів вимірювальної техніки мінімальної вартості.

Ідентифікація швидкості та напрямку вітру на основі програмного аналізу параметрів системи управління польотом квадрокоптера

Володимир Гера, Костянтин Снітков , Олександр Корнієнко , Олександр Сівак — пт, 31 тра 2024 00:00:00 +0300

У цій статті автори розглядають актуальну проблему визначення метеорологічних умов, зокрема напрямку та швидкості вітру, за допомогою безпілотних літальних апаратів, з особливим акцентом на квадрокоптер. В умовах російсько-української війни, де безпілотні літальні апарати відіграють значну роль у виконанні різноманітних бойових та розвідувальних завдань, точне визначення вітрових умов є критично важливим для ефективного використання дронів. Автори пропонують новий спосіб оцінки швидкості та напрямку вітру, що базується на програмно-математичному аналізі електричних та аеродинамічних параметрів квадрокоптера без потреби у встановленні додаткових датчиків. Такий підхід не тільки дозволяє знизити загальну вагу та енергоспоживання БПЛА, але й підвищує точність і безпеку місій завдяки точному визначенню метеорологічних умов в районі цілей. Запропонований спосіб розрахований на використання поточних даних про напругу збудження на двигунах квадрокоптера для визначення необхідних параметрів вітру, що може бути особливо корисним у ситуаціях, де швидкість реакції та адаптація до мінливих умов є вирішальними.

Аспекти розробки і особливості можливого використання боєприпасів стримувальної та оборонної дії при використанні штатних гранатометних пострілів до них

пт, 31 тра 2024 00:00:00 +0300

Сучасні тенденції розвитку технологій з виробництва різного озброєння як наступального, так і оборонного, мається на увазі постійне випередження як мінімум на один крок технічних характеристик і якісно-кількісних показників нових видів озброєння і боєприпасів у процесі застосування їх у бойових умовах.

У роботі представлені аспекти розвитку нових видів боєприпасів та особливості можливого використання боєприпасів стримувальної та оборонної дії, в умовах ведення сучасних бойових дій, спрямованих на зниження бойового потенціалу сил противника при виконанні ним завдань у наступі та обороні. Визначено, що у ситуації, що склалася, необхідно використовувати наявний накопичений науково-практичний потенціал для вирішення науково-технічних завдань у напрямку розвитку науково-технічних та технологічних завдань у сфері інноваційного розвитку промисловості боєприпасів. Створювати високотехнологічні розробки, що безпосередньо пов'язані з важким і середнім машинобудуванням, авіаційною промисловістю, хімічною, радіоелектронною тощо, що мають у своєму розпорядженні велике державне фінансування, звернути увагу на розробку та створення новітніх зразків боєприпасів стримуючої та оборонної дії.

Методичний підхід з визначення цілей артилерії механізованої бригади

Михайло Мокроцький , Роман Шостак — пт, 31 тра 2024 00:00:00 +0300

Наразі виникла необхідність перегляду існуючих підходів до визначення цілей артилерії механізованої бригади у зв’язку із впровадженням процесів і процедур планування об’єднаної вогневої підтримки в операції (бою).

Одним із можливих шляхів вирішення цього завдання є розроблення методичного підходу, що дозволяє визначати цілі для підрозділів артилерії.

У статті запропоновано методичний підхід з визначення цілей артилерії механізованої бригади на різних етапах підготовки і ведення бою.

Використання переносного наземного радіолокатора при виконанні завдань територіальної оборони

пт, 31 тра 2024 00:00:00 +0300

Здійснено аналіз факторів, які визначають складність функціонування системи інженерно-технічного контролю та шляхів підвищення ефективності системи за рахунок удосконалення різних технічних засобів охорони державного кордону України. Проаналізовано принципи роботи технічних засобів систем, які використовуються для охорони важливих державних об’єктів. Обґрунтовано особливості застосування РЛС для ведення радіолокаційної розвідки під час організації охорони важливих державних об’єктів.

Врахування висоти лету снаряда в умові завершення його руху з підзвуковою швидкістю

Павло Ткачук , Лев Величко , Микола Войтович , Микола Сорокатий — пт, 31 тра 2024 00:00:00 +0300

Одним з чинників, який впливає на динаміку снаряда є лобовий опір повітря. Отримати аналітичним методом його функціональну залежність від швидкості снаряда, густини та температури повітря, атмосферного тиску, геометричних параметрів снаряда та інших факторів доволі проблематично. Їх сумарний вплив на рух снаряда можна визначити з певною точністю, розв’язуючи відповідну обернену задачу. На основі експериментальних досліджень встановлено, що поведінка величини сили лобового опору повітря суттєво залежить від того чи снаряд рухається з надзвуковою, підзвуковою чи дозвуковою швидкостями. Полігонні дослідження встановлюють дискретну залежність між кутом прицілювання і дальністю стрільби при певних значеннях: типу снаряда, його маси, початкової швидкості снаряда, температури повітря, атмосферного тиску.

На основі цих тверджень авторами розроблена методика визначення функціональної залежності сили лобового опору повітря від швидкості та маси снаряда, атмосферного тиску, температури повітря і деяких інших чинників базуючись на розв’язуванні оберненої задачі динаміки. Під час руху снаряда в повітрі має місце почергова зміна величин швидкості. Якщо початкова швидкість снаряда надзвукова, то снаряд буде рухатись спочатку з надзвуковою спадною швидкістю, потім підзвуковою та дозвуковою спадними швидкостями. Однак при великих кутах прицілювання, на завершальному етапі руху снаряд може рухатись зі зростаючою швидкістю. Функціональну залежність сили лобового опору визначають для кожного етапу зокрема. Проте особливістю руху снаряда в повітрі, коли його швидкість починає зростати, є виникнення сили бічного тиску повітря на снаряд. Остання скерована перпендикулярно до швидкості снаряда і вниз. Величина сили бічного тиску залежить від величини і напрямку швидкості снаряда, його висоти лету та деяких інших чинників.

Розроблена математична модель була застосована до визначення параметрів руху снаряда, випущеного з гаубиці М777А2 заряд 3H. Проведено порівняння кінематичних параметрів руху снаряда, отриманих на основі запропонованої математичної моделі з відповідними значеннями, вказаними у таблицях стрільб. Встановлено, що при кутах прицілювання до 45° теоретичні результати і відповідні табличні значення майже збігаються. При більших кутах прицілювання мають місце певні розбіжності між теоретичними результатами та табличними значеннями, оскільки автори враховували силу бічного тиску повітря на снаряд.